CONMUTACIÓN DE BARRAS DE PARADA

Artículo escrito en colaboración con Julio Antoñanzas, gerente del Área de Proyectos de Sistemas Eléctricos y Balizamiento de Aena

Cuando hablamos de las principales ayudas visuales instaladas en las calles de rodaje y en los apartaderos de espera de los aeropuertos, uno de los elementos más relevantes, sin lugar a duda, son las luces de barra de parada. Estos sistemas de asistencia —cuyo uso es obligatorio en condiciones CAT II, III y LVTO— están formados por luces rojas perpendiculares al eje de rodaje y equiespaciadas entre sí a una distancia de tres metros.

Sus funciones son de vital importancia: por un lado, sirven para indicar al piloto en qué punto debe detener la aeronave. Por el otro, ayudan a evitar incursiones no autorizadas en pistas, o, si se usan como punto de espera, a regular el tráfico en el área de movimientos.

Según la normativa vigente, cuando se ilumina una barra de parada, las luces de eje de calle de rodaje instaladas más allá deberán apagarse hasta una distancia de, por lo menos, noventa metros en el sentido que esta indica (luces lead-on). Es esencial que los dos sistemas de iluminación estén conectados entre sí, de manera que cuando uno de ellos se ilumine, el otro se apague, y viceversa. A este proceso se le conoce como interconexión de bloqueo.

Los métodos existentes para realizar la conmutación de las barras de parada se pueden dividir en dos grupos: elementos instalados en la central y elementos instalados en la zona de barra de parada.

Elementos instalados en la central

Por un lado, los elementos instalados en la central cuentan con el inconveniente de que no permiten reducir la cantidad de cableado que se debe tender hasta las luces de barras de parada y de eje. Esta alternativa, a su vez, tiene dos posibilidades: el uso de reguladores independientes o de selectores de circuitos.

El hecho de conmutar las barras de parada a través de reguladores independientes cuenta con una importante ventaja: la posibilidad de controlar las luces de eje de manera autónoma desde el sistema de mando y presentación (SMP), elemento encargado de comandar las luces desde la torre o la central. Otro aspecto favorable es que el propio regulador facilita el porcentaje de luces de eje en funcionamiento; esto no se equipara a una motorización de las luces, pero se le aproxima. Con todo, esta alternativa conlleva también un coste elevado, puesto que se incrementa tanto el número de reguladores como los metros de cableado primario.

Por otro lado, es posible emplear selectores de circuitos, tal y como se ha indicado previamente. La ventaja que ofrece este método es el mando independiente; no obstante, no es recomendable alimentar los noventa metros posteriores a la barra de parada con el mismo regulador, puesto que el brillo de la barra puede ser diferente al de las luces de eje anteriores, con la discontinuidad visual que eso conllevaría. El uso de selectores, por lo tanto, se debería instalar únicamente en el regulador que alimenta tanto el tramo de luces de eje de calle de rodaje anterior a la barra como el posterior.

Este sistema se convierte, pues, en el menos aconsejable, ya que solamente aporta el ahorro de los reguladores frente a la adquisición de selectores. Además, con esta alternativa se perdería cualquier opción de monitorizar las balizas.

Elementos instalados en la zona de barra de parada

Una vez vistos los distintos elementos que se pueden ubicar en la central, es el turno de los sistemas de conmutación instalados en la zona de barra de parada.

Al contrario de lo que sucedía con el primer grupo, esta alternativa ayuda a reducir significativamente el cableado primario utilizado; aspecto que no solo conlleva un abaratamiento de los costes, sino que también evita las posibles pérdidas eléctricas.

En el pasado se utilizaban unos dispositivos —coloquialmente denominados «pulpos»— que se instalaban en el cableado primario con el fin de conmutar las luces de eje. Se trataba de un toroidal con tres bobinados alrededor: uno para las luces de eje de calle de rodaje, otro para las luces lead-on y un tercero con las espiras orientadas en sentido contrario para crear un flujo magnético opuesto para las luces de barra de parada. Dicha composición de bobinados permitía conmutar los circuitos sin elementos mecánicos y de una manera sencilla.

Actualmente, este procedimiento ha caído en desuso por dos razones: el fabricante dejó de producirlo y, además, no proporcionaba información alguna sobre el malfuncionamiento del sistema. Como alternativa comenzaron a emplearse otros dispositivos compuestos por relés que, ante una señal del SMP, conmutan el cable secundario. Estos, a su vez, se dividen en dos tipos: el armario de relés y los relés encapsulados.

Los armarios de relés son sistemas muy utilizados y de eficiencia demostrada. Cuando se diseña uno de estos armarios, es primordial que la señal de conmutación no se haga en función del comportamiento de la barra de parada; es decir, el funcionamiento no debe consistir simplemente en que cuando esta se encienda, las luces de eje se apaguen, y viceversa. Por el contrario, es vital que la señal sea independiente y se controle desde el SMP, para que así el sistema sea autónomo y redundante con la señal de barra de parada.

Pese a que los armarios de relés son sistemas mecánicos muy fiables, cuentan con una desventaja: dado que cada cable de la baliza debe llegar hasta el relé, se produce un considerable aumento del cableado secundario, que puede llegar a los 180 metros en las balizas más alejadas. Esta circunstancia provoca un aumento de las pérdidas de secundario, por lo que se debe sopesar un incremento de la sección del cable a 4 mm².

La otra solución mencionada —cada vez más presente en instalaciones aeroportuarias— son los relés encapsulados. El principio de funcionamiento es el mismo: un cable de señal, comandado desde el SMP, que realiza la conmutación. La principal diferencia es que el relé se instala directamente en la arqueta del transformador, por lo que no aumentan ni la longitud del cableado secundario ni tampoco las pérdidas.

Los dos sistemas mencionados permiten, además, recoger una señal de los relés que indique un funcionamiento no esperado del sistema de conmutación y reportarlo.

Sistemas punto a punto

Mención aparte merecen los sistemas punto a punto, también llamados ILCMS (Individual Light Control and Monitoring Systems). Estos están conformados por elementos que emiten una señal que se distribuye, principalmente, a través del cableado primario, aunque hay algunos fabricantes que usan otros medios (fibra óptica, cables de comunicaciones dedicados…). Esta señal llega hasta un módulo de control que está presente en cada arqueta de transformador o integrado en la propia baliza. Este módulo de control es el encargado de apagar o encender cada luz de manera individual con el regulador en marcha. El funcionamiento es similar al de los conmutadores de relés encapsulados, con la ventaja de poder disponer de un elemento inteligente de control individualizado de la luz.

Una de las ventajas de los sistemas punto a punto es que permiten monitorizar el estado de cada luz, de manera que es posible determinar si está apagada, encendida o necesita mantenimiento. Pese a ello, y aunque parece que este tipo de mecanismo será el que más se emplee en el futuro, por el momento hay quien todavía cuestiona su completa fiabilidad o la compatibilidad entre los distintos modelos de luces LED y los propios sistemas punto a punto.

Ha habido otros intentos de realizar el control y conmutación entre las luces de barra de parada y las luces lead-on: mediante la instalación de sistemas de comunicación wifi con cada luz o sustituyendo el armario de relés por un armario equipado con un pequeño PLC dedicado que se comunique, a través de fibra u otro medio, con el SMP.

De todos modos, quién sabe si los sistemas del futuro estarán relacionados con IoT o si cada luz se conectará a la nube mediante una tarjeta de datos para llevar a cabo su control. El reto es conseguir que estos sistemas respondan en dos segundos o menos a la orden que reciben de la torre de control, y que esa respuesta incluya el estado en el que se encuentra la luz.